2019届北京专用高考生物一轮复习第15讲基因的自由组合定律讲义.ppt

,总纲目录,教材研读,考点突破,核心构建,栏目索引,第15讲基因的自由组合定律,突破,1,孟德尔两对相对性状遗传实验分析,突破,2,应用分离定律解决自由组合定律问题,总纲目录,一、两对相对性状的杂交实验,二、对自由组合现象的解释,1.F,1,(YyRr)产生的配子及其结合,(1)F,1,产生的配子,雄配子种类及比例:,YRyRYryr=1111,。,雌配子种类及比例:,YRyRYryr=1111,。,(2)F,1,配子的结合,a.结合是,随机的,。,b.结合方式有,16,种。,2.F,2,四种表现型可能包含的基因型,(1)黄色圆粒:,YYRR,YYRr,YyRR,YyRr,。,(2)黄色皱粒:,YYrr,Yyrr,。,(3)绿色圆粒:,yyRR,yyRr,。,(4)绿色皱粒:,yyrr,。,三、对自由组合现象解释的验证,测交实验的遗传图解,1.自由组合定律的内容,四、自由组合定律的内容及应用,2.自由组合定律的应用,(1)指导,杂交育种,把优良性状结合在一起。,不同优良性状亲本,F,1,F,2,(选育符合要求个体),纯合子,(2)为遗传病的,预测和诊断,提供理论依据。,3.孟德尔遗传规律的适用范围,1.科学选择了,豌豆,作为实验材料。,五、孟德尔成功的原因分析,2.采用由单因素到多因素的研究方法。,3.应用了,统计学,方法对实验结果进行统计分析。,4.科学设计了实验程序。即在对大量实验数据进行分析的基础上,提出,合理的,假说,并且设计了新的,测交,实验来验证假说。,名师点拨,基因自由组合定律中基因行为的特点,(1)同时性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基,因的自由组合同时进行。,(2)独立性:同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基,因的自由组合互不干扰,各自独立地进行。,(3)普遍性:自由组合定律广泛存在于生物界,并发生在有性生殖过程,中。,1.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有81种。,(),2.假定五对等位基因自由组合,则杂交组合AaBBCcDDEe,AaBbCCddEe产生的子代中,有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体占1/16。(),4.小麦麦穗基部离地的高度受四对基因控制,这四对基因分别位于四对,同源染色体上。每个基因对高度的增加效应相同且具叠加性。将麦穗,离地27 cm的mmnnuuvv和离地99 cm的MMNNUUVV杂交得到F,1,再用F,1,代与甲植株杂交,产生F,2,代的麦穗离地高度范围是3690 cm,则甲植株可,能的基因型为mmNNUuVv。(),3.基因型为AaBb的个体自交,后代一定出现4种基因型和9种表现型。,(,),6.小麦粒色受不连锁的三对基因A/a、B/b、C/c控制。A、B和C决定红,色,每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性,a、b和c决定白色。将粒,色最浅和最深的植株杂交得到F,1,。F,1,的自交后代中,与基因型为Aabbcc,的个体表现型相同的概率是6/64。,(),5.若F,1,(AaBb)自交后代比例为961,则测交后代比例为121。,(),7.基因自由组合定律是指F,1,(YyRr)产生的4种类型的精子和卵细胞可能,自由组合。,(,),8.基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128。,(),10.F,1,产生基因型为YR的卵和基因型为YR的精子的数量之比为11。,(,),9.非等位基因之间自由组合,不存在相互作用。,(,),11.在西葫芦的皮色遗传中,已知黄皮基因(Y)对绿皮基因(y)为显性,但,在另一白色显性基因(W)存在时,基因Y和y都不能表达。现有基因型,WwYy的个体自交,其后代表现型种类及比例是3种,1033。,(,),12.有一批基因型为BbCc(两对等位基因独立遗传)的实验鼠,已知B决定,黑色毛,b决定褐色毛,C决定毛色存在,c决定毛色不存在(即白色),则实验,鼠繁殖后,子代表现型黑色褐色白色为934。,(),13.蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)为显性,抑制黄色出现的基因(I)对黄色出,现的基因(i)为显性,两对等位基因独立遗传,现用杂合白茧(YyIi)相互交,配,后代中白茧与黄茧的分离比是133。,(),突破1孟德尔两对相对性状遗传实验分析,遗传实验过程,(1)F,1,的配子分析,F,1,在产生配子时,每对遗传因子(等位基因)彼此分离,不同对的遗传因子,(非同源染色体上的非等位基因)自由组合,F,1,产生的雌、雄配子各4种:,YRYryRyr=1111,图解如下:,(2)F,2,的表现型分析,两对相对性状独立遗传,若单独分析,其中的每一对相对性状都遵循,基因的分离定律,即黄绿(或圆皱)=31。,亲本中只有黄圆和绿皱两种表现型,F,2,中不仅有黄圆和绿皱(亲本类,型,共占10/16),还出现了亲本没有的黄皱和绿圆(重组类型,共占6/16),且,黄圆黄皱绿圆绿皱=9331。,上述每种表现型中的纯合子在F,2,中所占比例均为1/16。,(3)F,2,的基因型分析,F,1,的雌、雄配子的结合是随机的,雌、雄配子的结合有16种方式,F,2,有9,种基因型。,易错辨析,(1)重组类型是指F2中出现的与亲本表现型不同的个体,而,不是基因型与亲本不同的个体。,(2)亲本表现型不同,则重组类型所占比例也不同,若将孟德尔两对相对,性状的实验中的亲本类型换成绿圆、黄皱,则重组性状为黄圆、绿皱,所占比例为5/8。,利用“合并同类项法”妙解特殊分离比,1.“和”为16的特殊分离比成因,(1)基因互作,序号,条件,F,1,(AaBb)自交后代比例,F,1,测交后代比例,1,存在一种显性基因时表现为同一性状,其余正常表现,961,121,2,两种显性基因同时存在时,表现为一种性状,否则表现为另一种性状,97,13,3,当某一对隐性基因成对存在时表现为双隐性状,其余正常表现,934,112,4,只要存在显性基因就表现为一种性状,其余正常表现,151,31,(2)显性基因累加效应,表现:,原因:A与B的作用效果相同,但显性基因越多,其效果越强。,2.“和”小于16的特殊分离比成因,序号,特殊值成因,后代比例,1,显性纯合致死(AA、BB致死),自交子代中:,AaBbAabbaaBbaabb=4221,其余基因型个体致死,测交子代中:,AaBbAabbaaBb,aabb=1111,2,隐性纯合致死(自交情况),自交子代出现933(双隐性致死);自交子代出现91(单隐性致死),2.“和”小于16的特殊分离比成因,序号,特殊值成因,后代比例,1,显性纯合致死(AA、BB致死),自交子代中:,AaBbAabbaaBbaabb=4221,其余基因型个体致死,测交子代中:,AaBbAabbaaBb,aabb=1111,2,隐性纯合致死(自交情况),自交子代出现933(双隐性致死);自交子代出现91(单隐性致死),考向1以基础判断的形式,考查两对相对性状杂交结果分析及应用,1.下列叙述正确的是,(),A.孟德尔定律支持融合遗传的观点,B.孟德尔定律描述的过程发生在有丝分裂中,C.按照孟德尔定律,AaBbCcDd个体自交,子代基因型有16种,D.按照孟德尔定律,对AaBbCc个体进行测交,测交子代基因型有8种,D,答案D,本题考查孟德尔的遗传定律的相关知识。孟德尔定律不支,持融合遗传的观点,A错误;孟德尔定律描述的过程发生在减数分裂过程,中,B错误;AaBbCcDd个体自交,子代基因型有3,4,种,C错误;AaBbCc能产,生8种配子,而aabbcc只产生1种配子,故AaBbCc测交子代基因型有8种,D,正确。,2.下图为某植株自交产生后代过程的示意图。下列对此过程及结果的,描述,正确的是,(),AaBb,AB、Ab、aB、ab,受精卵,子代:,N,种基因型、,P,种表现型(1231),A.A与B、b的自由组合发生在,B.雌、雄配子在过程随机结合,C.,M,、,N,和,P,分别为16、9和4,D.该植株测交后代性状分离比为211,D,答案D,非同源染色体上非等位基因自由组合发生在减数分裂产生,配子过程中,而不是受精过程,A错误;雌、雄配子在过程随机结合,B,错误;由题意可知,该植株自交,配子间组合方式有16种,子代基因型有9,种,表现型有3种,C错误;根据子代表现型比例,可知该植株测交后代性状,分离比为211,D正确。,考向2以实例分析的形式,考查性状分离比9331变式及应用,3.(2016课标全国)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株,进行杂交,F,1,全部表现为红花。若F,1,自交,得到的F,2,植株中,红花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F,1,红花植株授粉,得到的子代,植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列,叙述正确的是,(),A.F,2,中白花植株都是纯合体,B.F,2,中红花植株的基因型有2种,C.控制红花与白花的基因在一对同源染色体上,D.F,2,中白花植株的基因型种类比红花植株的多,D,答案D,根据题意,由纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F,1,全部,表现为红花,F,1,自交得到的F,2,植株中红花白花,97,可推知红花与白,花由两对独立遗传的等位基因控制(假设相关基因用A、a和B、b表示),即两对等位基因位于两对同源染色体上,C错误;双显性(A_B_)基因型(4,种)的植株表现为红花,B错误;单显性(A_bb和aaB_)和双隐性(aabb)基因,型的植株均表现为白花,所以F,2,中白花植株有的为纯合体,有的为杂合,体,A错误;F,2,中白花植株共有5种基因型,比红花植株(4种)基因型种类多,D正确。,4.(2018北京海淀期末)鳟鱼的眼色和体色分别由两对等位基因控制。,以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行正交和反交,实验结果相,同,如下图所示。下列叙述正确的是,(),A.鳟鱼眼色性状中红色为显性性状,B.亲本中黑眼黑体鳟鱼为隐性纯合子,C.F,2,黑眼黑体中纯合子的比例是1/4,D.F,2,中黑眼黄体鳟鱼有四种基因型,答案D,设眼色和体色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。以红,眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,正反交结果子一代都只有黑眼黄体,鳟鱼,说明黑眼和黄体是显性性状,A(黑眼)对a(红眼)为显性,B(黄体)对b,(黑体)为显性,A错误;根据F,2,中黑眼黄体红眼黄体黑眼黑体=9,34,可知亲本都是纯合子,但黑眼黑体(AAbb)不是隐性纯合子,B错误;,F,2,黑眼黑体的基因型为A_bb(3)、aabb(1),其中纯合子为AAbb和aabb,纯,合子的比例为1/2,C错误;F,2,中黑眼黄体鳟鱼的基因型可以为AABB、,AaBb、AaBB、AABb,共四种,D正确。,突破2应用分离定律解决自由组合定律问题,1.应用分离定律解决自由组合定律问题的思路,(1)思路:将多对等位基因的自由组合分解为若干分离定律分别分析,再,运用乘法原理将各组进行组合。,(2)题型示例,配子种类及概率问题,具多对等位基因的个体,解答方法,举例:基因型为AaBbCc的个体,产生配子的种类数,每对基因产生配子种类数的乘积,配子种类数为,AaBbCc,2,2,2=8,产生某种配子的概率,每对基因产生相应配子概率的乘积,产生ABC配子的概率为1/2(A),1/2(B),1/2(C),=1/8,基因型种类及概率问题,问题举例,计算方法,AaBbCc与AaBBCc杂交,求它们后代的基因型种类数,可分解为三个分离定律:,Aa,Aa后代有3种基因型(1AA2Aa1aa),Bb,BB后代有2种基因型(1BB1Bb),Cc,Cc后代有3种基因型(1CC2Cc1cc),因此,AaBbCc,AaBBCc的后代中有3,2,3=18种基因型,AaBbCc,AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率,1/2(Aa),1/2(BB),1/4(cc)=1/16,问题举例,计算方法,AaBbCc,AabbCc,求它们杂交后代可能的表现型种类数,可分解为三个分离定律:,Aa,Aa后代有2种表现型(3A_1aa),Bb,bb后代有2种表现型(1Bb1bb),Cc,Cc后代有2种表现型(3C_1cc),所以,AaBbCc,AabbCc的后代中有2,2,2=8种表现型,AaBbCc,AabbCc后代中表现型A_bbcc出现的概率,3/4(A_),1/2(bb),1/4(cc)=3/32,表现型种类及概率问题,2.已知子代表现型分离比推测亲本基因型的方法,(1)方法:将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别,分析,再运用乘法原理进行逆向组合。,(2)题型示例,9331,(31)(31),(Aa,Aa)(Bb,Bb);,1111,(11)(11),(Aa,aa)(Bb,bb);,3311,(31)(11),(Aa,Aa)(Bb,bb)或(Aa,aa)(Bb,Bb);,31,(31),1,(Aa,Aa)(BB,_ _)或(Aa,Aa)(bb,bb)或(AA,_ _),(Bb,Bb)或(aa,aa)(Bb,Bb)。,1.遗传定律的验证方法及结论,验证方法,结论,自交法,F,1,自交后代的性状分离比为31,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制,F,1,自交后代的性状分离比为9331,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制,测交法,F,1,测交后代的性状分离比为11,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制,F,1,测交后代的性状分离比为1111,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制,花粉,鉴定法,若有两种花粉,比例为11,则符合分离定律,若有四种花粉,比例为1111,则符合自由组合定律,单倍体,育种法,取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有两种表现型,比例为11,则符合分离定律,取花药离体培养,用秋水仙素处理单倍体幼苗,若植株有四种表现型,比例为1111,则符合自由组合定律,2.鉴定个体的基因型的方法,(1)自交法:对于植物来说,鉴定个体的基因型的最好方法是让该植物个,体自交,通过观察自交后代的性状分离比,分析出待测亲本的基因型。,(2)测交法:如果能找到纯合的隐性个体,根据测交后代的表现型及比例,即可推知待测亲本的基因组成。,(3)单倍体育种法:对于植物个体来说,如果条件允许,取花药离体培养,用,秋水仙素处理单倍体幼苗,根据处理后植株的性状表现即可推知待测亲,本的基因型。,1.(2017课标全国)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立,分配的等位基因决定,其中,A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B,基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑,制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功,能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F,1,均为黄色,F,2,中,毛色表现型出现了黄褐黑=5239的数量比,则杂交亲本的组合,是,(),考向1以演绎计算的形式,考查应用分离定律解决自由组合定律问题,的思路,A.AABBDD,aaBBdd,或AAbbDD,aabbdd,B.aaBBDD,aabbdd,或AAbbDD,aaBBDD,C.aabbDD,aabbdd,或AAbbDD,aabbdd,D.AAbbDD,aaBBdd,或AABBDD,aabbdd,答案D,本题考查基因自由组合定律的应用。由题意可知,A基因编,码的酶可使黄色素转化为褐色素,a基因无此功能,另外D基因的表达产,物能完全抑制A基因的表达,因此,基因型中含有D_或aa的个体都表现,为黄色;由F,2,中表现型的数量比为5239可得比例之和为52+3+9=64,即4,3,说明F,1,的基因型中三对基因均为杂合,因此杂交亲本的基因型为D,项中的组合,而A、B、C中,F,1,只能出现一对或两对基因杂合,不符合题,意。,2.香豌豆中紫花与白花是一对相对性状,由非同源染色体上的两对基因,共同控制,只有两个显性基因(A和B)同时存在时,花中的紫色素才合,成。下列说法正确的是,(),A.紫花香豌豆自交,后代中紫花和白花的比例一定是31,B.若杂交后代性状分离比为35,则亲本基因型只能是AaBb和aaBb,C.AaBb的紫花香豌豆自交,后代中紫花和白花之比为97,D.白花香豌豆与白花香豌豆相交,后代不可能出现紫花香豌豆,C,答案C,紫花香豌豆的基因型有AABB、AABb、AaBB和AaBb,自交,后代紫花和白花的比例不一定是31;若杂交后代紫花香豌豆占3/8(1/2,3/4),则可推测亲本基因型是AaBb和aaBb或AaBb和Aabb;AaBb的紫花,香豌豆自交,后代紫花(A_B_)占3/4,3/4=9/16,白花占7/16,二者比为9,7;白花香豌豆基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,两白花香豌,豆杂交后代可能出现紫花香豌豆。,考向2以实例分析的形式,考查对两对相对性状杂交实验的理解,3.(2018北京八中期中)一种观赏植物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色,品种杂交,F,1,为蓝色。若让F,1,蓝色与纯合鲜红品种杂交,子代的表现型及,其比例为蓝色鲜红色=31。若将F,1,蓝色植株自花授粉,则F,2,表现型,及其比例最可能是,(),A.蓝色鲜红色=11B.蓝色鲜红色=31,C.蓝色鲜红色=97D.蓝色鲜红色=151,D,答案D,根据纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F,1,为蓝色,可,知蓝色为显性;又F,1,蓝色与纯合鲜红品种杂交,子代的表现型及其比例,为蓝色鲜红色=31,说明蓝色产生了四种配子,则该性状是由两对等,位基因控制的,且鲜红色是双隐性,含显性基因时即为蓝色。根据以上,分析,假设子一代蓝色基因型为AaBb,将F,1,蓝色植株自花授粉,后代鲜红,色aabb的概率为1/16,因此F,2,表现型及其比例最可能是蓝色鲜红色=1,51,故选D。,4.(2017课标全国)已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与,小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控,制。现有三个纯合品系:aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不,发生染色体变异和染色体交换,回答下列问题:,(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系,为材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。,(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论),(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材,料,设计实验对这一假设进行验证。(要求:写出实验思路、预期实验结,果、得出结论),答案,(1)选择,、,、,三个杂交组合,分别得到F,1,和F,2,若,各杂交组合的F,2,中均出现四种表现型,且比例为9331,则可确定,这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现其他结果,则可确定这,三对等位基因不是分别位于三对染色体上。,(2)选择,杂交组合进行正反交,观察F,1,中雄性个体的表现型。若正,交得到的F,1,中雄性个体与反交得到的F,1,中雄性个体有眼/无眼、正常刚,毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同,则证明这两对等位基因都位,于X染色体上。,解析,本题考查了基因位置的相关判断方法及内容。(1)确定三对等位,基因在三对同源染色体上有两种方法。方法一是筛选出AaBbEe,然后,让其雌雄个体交配,看后代是否出现8种表现型及其对应比例;方法二是,验证出三对等位基因中任意两对等位基因都符合自由组合定律即可。,显然方法二适合本题,即选择,、,、,三个杂交组合,分别,得到F,1,和F,2,如果F,2,分别出现四种表现型且比例均为9331,则可证,明这三对等位基因分别位于三对染色体上;否则,不在三对染色体上。,(2)可根据,杂交组合正反交的结果直接判断。假如A/a、B/b这两,对等位基因都位于X染色体上,则子代雄性为无眼正常刚毛或有眼小刚,毛;如有一对等位基因在常染色体上,则正反交后子代雄性必然有一对,相对性状表现是相同的。,核心构建,